煤礦自動(dòng)風(fēng)門氣動(dòng)控制裝置是煤礦井下自動(dòng)風(fēng)門的核心驅(qū)動(dòng)與控制組件,依托壓縮空氣作為動(dòng)力源,實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的自動(dòng)啟閉、互鎖及安全保護(hù),具有抗防爆、適應(yīng)高濕高塵環(huán)境等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于有瓦斯、粉塵等危險(xiǎn)的礦井巷道。其組成、工作原理及核心優(yōu)勢(shì)如下:



煤礦自動(dòng)風(fēng)門氣動(dòng)控制裝置由動(dòng)力源、控制單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感檢測(cè)裝置及安全附件五大部分構(gòu)成,各部分協(xié)同實(shí)現(xiàn)風(fēng)門的自動(dòng)化控制:
組成部分 | 核心部件 | 功能作用 |
---|
動(dòng)力源 | 壓縮空氣管路、儲(chǔ)氣罐、過(guò)濾器 | 提供穩(wěn)定氣源(壓力 0.4-0.6MPa),儲(chǔ)氣罐保障斷電 / 斷氣時(shí)應(yīng)急啟閉,過(guò)濾器去除水分和雜質(zhì),避免元件堵塞。 |
控制單元 | 電磁閥組(防爆型)、PLC 控制器 | 接收傳感器信號(hào),控制氣流方向(通過(guò)電磁閥切換),實(shí)現(xiàn)風(fēng)門 “開(kāi) / 關(guān)” 指令,同時(shí)協(xié)調(diào)雙扇門互鎖邏輯。 |
執(zhí)行機(jī)構(gòu) | 氣缸(雙作用式)、連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu) | 氣缸通過(guò)活塞桿伸縮帶動(dòng)連桿,驅(qū)動(dòng)風(fēng)門向兩側(cè)開(kāi)啟(開(kāi)啟角度 90°-120°),推力可達(dá) 500-2000N,適配不同風(fēng)壓。 |
傳感檢測(cè)裝置 | 紅外傳感器、雷達(dá)、磁性接近開(kāi)關(guān) | 檢測(cè)風(fēng)門附近是否有車輛 / 人員(感應(yīng)距離 5-10 米),向控制單元發(fā)送 “開(kāi)啟 / 關(guān)閉” 觸發(fā)信號(hào);接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)風(fēng)門位置(全開(kāi) / 全關(guān))。 |
安全附件 | 機(jī)械閉鎖、緊急手動(dòng)閥、壓力繼電器 | 機(jī)械閉鎖防止雙扇門同時(shí)開(kāi)啟(防風(fēng)流短路);緊急手動(dòng)閥在故障時(shí)手動(dòng)操作;壓力繼電器監(jiān)測(cè)氣源壓力,不足時(shí)報(bào)警。 |
待機(jī)狀態(tài):
風(fēng)門處于關(guān)閉狀態(tài),兩側(cè)密封條與門框貼合,機(jī)械閉鎖機(jī)構(gòu)鎖定雙扇門,防止風(fēng)流沖擊導(dǎo)致誤開(kāi);儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)備壓縮空氣,壓力維持在 0.4-0.6MPa。
檢測(cè)與觸發(fā):
當(dāng)煤礦電機(jī)車、單軌吊或人員接近風(fēng)門時(shí)(距風(fēng)門 5-10 米),兩側(cè)的紅外傳感器或雷達(dá)檢測(cè)到物體信號(hào),將電信號(hào)傳輸至 PLC 控制器。
氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟:
控制器確認(rèn)信號(hào)有效后,指令防爆電磁閥組動(dòng)作,壓縮空氣通過(guò)管路進(jìn)入氣缸無(wú)桿腔,推動(dòng)活塞桿伸出,通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)雙扇風(fēng)門向兩側(cè)同步開(kāi)啟(開(kāi)啟時(shí)間 2-3 秒)。
同時(shí),控制器觸發(fā)機(jī)械閉鎖,確保另一側(cè)風(fēng)門(若為多組風(fēng)門)處于關(guān)閉狀態(tài),防止風(fēng)流短路。
通行與延時(shí):
物體 通過(guò)后,傳感器檢測(cè)到 “無(wú)遮擋” 信號(hào),控制器啟動(dòng)延時(shí)程序(可設(shè)定 5-15 秒,根據(jù)通行速度調(diào)整),確保物體 離開(kāi)風(fēng)門區(qū)域。
關(guān)閉與復(fù)位:
延時(shí)結(jié)束后,控制器指令電磁閥換向,壓縮空氣進(jìn)入氣缸有桿腔,活塞桿縮回,帶動(dòng)風(fēng)門關(guān)閉;風(fēng)門閉合到位后,磁性接近開(kāi)關(guān)向控制器反饋 “關(guān)閉信號(hào)”,機(jī)械閉鎖復(fù)位,系統(tǒng)回到待機(jī)狀態(tài)。
防爆安全,適應(yīng)危險(xiǎn)環(huán)境
所有電氣元件(電磁閥、傳感器、控制器)均采用 Ex dⅠ 級(jí)防爆設(shè)計(jì),可在瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中安全運(yùn)行,避免電火花引發(fā)事故。
動(dòng)力穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng)
以壓縮空氣為動(dòng)力,不受井下電網(wǎng)波動(dòng)影響;相比電動(dòng)裝置,氣動(dòng)系統(tǒng)在高濕(濕度 95% 以上)、高塵環(huán)境中故障率更低,維護(hù)周期更長(zhǎng)(通常 3-6 個(gè)月一次常規(guī)維護(hù))。
響應(yīng)迅速,保障通行效率
從檢測(cè)到 開(kāi)啟僅需 2-3 秒,比手動(dòng)風(fēng)門節(jié)省 80% 以上時(shí)間,尤其適配單軌吊、無(wú)軌膠輪車等高效運(yùn)輸設(shè)備,減少等待時(shí)間。
多重安全保護(hù),符合煤礦規(guī)范
機(jī)械 + 電氣雙重閉鎖:確保雙扇門不同時(shí)開(kāi)啟,嚴(yán)格控制風(fēng)流方向,符合《煤礦安全規(guī)程》對(duì)通風(fēng)設(shè)施的要求。
應(yīng)急手動(dòng)操作:當(dāng)氣動(dòng)系統(tǒng)故障時(shí),可通過(guò)手動(dòng)閥開(kāi)啟風(fēng)門,避免人員或車輛被困。
壓力保護(hù):氣源壓力低于 0.3MPa 時(shí)自動(dòng)報(bào)警,防止因動(dòng)力不足導(dǎo)致風(fēng)門啟閉失效。
易集成,適配智能化礦井
支持接入礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)(如 KJ 系列監(jiān)控系統(tǒng)),可遠(yuǎn)程監(jiān)控風(fēng)門狀態(tài)(開(kāi)啟 / 關(guān)閉 / 故障),并能通過(guò)地面調(diào)度室遠(yuǎn)程控制,助力煤礦智能化升級(jí)。